4.5 光的色散（教學(xué)設(shè)計(jì)）-【上好課】八年級物理上冊同步備課系列（人教版）

4.5光的色散（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級八年級授課時(shí)間課題4.5光的色散教學(xué)目標(biāo)1.通過觀察生活中的一些現(xiàn)象，知道太陽光是由色光組成的。2.通過實(shí)驗(yàn)了解太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光組成的。3.知道光的三原色，色光按不同比例混合可以形成豐富的色彩。4.了解可見光譜，以及紅外線與紫外線的應(yīng)用。教材分析在光的反射、光的折射等知識的基礎(chǔ)上，本節(jié)進(jìn)一步學(xué)習(xí)光的色散現(xiàn)象。教學(xué)中，教師不應(yīng)讓學(xué)生死記教材中的圖4.5-3給出的結(jié)果，而應(yīng)讓學(xué)生在探究的活動中去認(rèn)識幾種單色光合成的效果，在實(shí)驗(yàn)活動中獲得感性認(rèn)識。不要過分強(qiáng)調(diào)單色光混合時(shí)的各種色光的比例問題，只要讓學(xué)生知道各種單色光混合時(shí)產(chǎn)生的顏色跟色光的比例有關(guān)就可以了。學(xué)生對光譜的概念比較生疏。可以以分解太陽光或白光的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)引入?？梢越Y(jié)合教材中的圖4.5-5指出，光譜上的各種色光是可見光。在可見光兩側(cè)，還有不可見光，其中就有紫外線和紅外線。紅外線和紫外線已在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用。講述紅外線和紫外線的基本知識，對于學(xué)生理解現(xiàn)代科技是十分必要的。教學(xué)時(shí)，可以用研究性學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生到實(shí)際中去調(diào)查，到圖書館查找資料，通過討論交流的形式學(xué)習(xí)。教師也可以補(bǔ)充一些材料，盡量使學(xué)生獲得大量的真實(shí)信息。教學(xué)器材三棱鏡、白屏、各種顏色的透明膠片、紅色玻璃、紅紙、綠紙等。多媒體ppt，包含視頻：《演示實(shí)驗(yàn)—光的色散》、《彩虹形成的原因》、《演示實(shí)驗(yàn)—單色光的混合》、《紅外線》、《紫外線》等。教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動導(dǎo)入新課【播放圖片，引入課題】同學(xué)們是否見過美麗、壯觀的彩虹？你想過沒有，彩虹是怎樣形成的？這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)《4.5光的色散》。觀看彩虹圖片，進(jìn)入情景。學(xué)習(xí)新課一、色散【過渡】17世紀(jì)以前，人們一直認(rèn)為白色是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽光，這才揭開了光的顏色之謎。【演示】如下圖所示：讓一束太陽光照射到三棱鏡上，從三棱鏡射出的光有什么變化？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：白光經(jīng)兩次折射后，在屏幕上形成了一條彩色光帶。顏色依次為：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。1.光的色散太陽光（白光）經(jīng)過三棱鏡被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等多種顏色的光，這種現(xiàn)象叫光的色散?！咎釂枴堪l(fā)生光的色散的原因是什么？【講解】不同的單色光通過棱鏡時(shí)偏折的程度是不同的，紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。2.單色光、復(fù)色光【提問】如果把七種色光混合，又變?yōu)槭裁搭伾墓饽?？【演示】牛頓在三棱鏡的后面再放一個(gè)相反的三棱鏡，將分解得到的各種色光再通過后方的三棱鏡后發(fā)現(xiàn)，又還原為白光。進(jìn)一步證實(shí)了白光是由多種色光混合而成的。（1）單色光：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫是單色光。（2）復(fù)色光：是由各種單色光組成的光。太陽光就是復(fù)色光。【想想議議】如果沒有三棱鏡，也可以用如圖所示的裝置來進(jìn)行光的色散實(shí)驗(yàn)。在深盤里盛一些水，盤邊斜放一個(gè)平面鏡，使鏡的下部進(jìn)入水中。讓一束陽光照射在水下的平面鏡上，并反射到白墻或白紙上。觀察墻壁或白紙上反射光的顏色。【播放視頻】——《用水和平面鏡做光的色散實(shí)驗(yàn)》。3.生活中的色散現(xiàn)象①肥皂泡的色散現(xiàn)象；②彩虹及其形成原因：雨后的天空懸浮著大量的細(xì)小水珠，水滴相當(dāng)于三棱鏡，太陽光照射到這些小水珠上，經(jīng)反射、折射后發(fā)生色散，如果這些色光剛好進(jìn)入我們的眼睛，我們就能看到彩虹了。【例題1】如圖所示，讓一束太陽光照射到三棱鏡上，光從棱鏡射出后，如果用一個(gè)白屏來接收，在白屏上就形成一條彩色的光帶。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下說法正確的是（C）A．太陽光是單色光B．太陽光是是由紅色和紫色光組成的C．各種色光在相關(guān)的折射過程中，偏折程度不同D．各種色光在相關(guān)的反射過程中，偏折情況不同【解析】太陽光是由七種單色光混合而成的，在光的色散實(shí)驗(yàn)中，三棱鏡對各種單色光的折射程度不同，偏折程度不同。觀看演示實(shí)驗(yàn)，分析現(xiàn)象，知道光的色散。思考原因，知道色散是光的折射現(xiàn)象。知道什么是單色光、復(fù)色光。觀看視頻，知道用水和平面鏡可以做光的色散實(shí)驗(yàn)。了解彩虹的形成原因。做題并解析。學(xué)習(xí)新課二、色光的混合【講解】人們發(fā)現(xiàn)，把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合后，能產(chǎn)生各種顏色的光，但是自然界中的紅、綠、藍(lán)三種顏色的光無法用其他顏色的光混合的。因此把紅、綠、藍(lán)三種色光叫做色光的三原色。1.色光的三原色：紅、綠、藍(lán)。【提問】白光色散后的各種色光混合后又復(fù)合成了白光。那么這種單色光中的任意兩種或幾種混合以后是什么顏色呢？【實(shí)驗(yàn)】用放大鏡觀看彩色電視的畫面，學(xué)生觀察現(xiàn)象。電視屏幕上顯現(xiàn)出的畫面，豐富多彩的顏色，都是由紅、綠、藍(lán)三色細(xì)光條排列組成的，電視畫面上的三色光是各自獨(dú)立發(fā)出的，但由于電視和眼睛之間的距離較遠(yuǎn)，人眼無法分辨，所以看到的是混合后的效果。2.電視畫面的顏色是由紅、綠、藍(lán)三種色條合成的。【播放視頻】——《色光的混合》【例題2】用放大鏡仔細(xì)觀察彩色電視機(jī)畫面上的色條，會看到排列有序的三色發(fā)光區(qū)域是(A)A．紅、綠、藍(lán)B．紅、綠、紫C．藍(lán)、綠、紫D．紅、黃、藍(lán)【解析】彩色電視機(jī)畫面上的色條，都是由紅、綠、藍(lán)三種色條合成的。知道三原色。思考回答，知道色光的混合現(xiàn)象。做題并解析。學(xué)習(xí)新課三、看不見的光1.可見光譜三棱鏡可以把太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫幾種不同顏色的光，把它們按這個(gè)順序排列起來，就是可見光譜。2.紅外線（1）光譜上紅光以外看不見的光叫做紅外線?！局v解】英國天文學(xué)家赫歇爾在1800年研究光譜中各種色光的熱效應(yīng)時(shí)，把一支靈敏溫度計(jì)放在光譜的紅光區(qū)域的外側(cè)，結(jié)果溫度也會上升，說明這里也有能量輻射，只不過人眼看不見。把紅光之外的輻射叫做紅外線。（2）紅外線的特性①熱作用強(qiáng)一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，同時(shí)也在吸收其他物體發(fā)射來的紅外線；物體的溫度越高，輻射的紅外線越多（熱學(xué)中的“熱傳遞”實(shí)際上就是物體發(fā)射紅外線）。②紅外線的穿透能力比較強(qiáng)。【提問】想一想，在生活、生產(chǎn)中，紅外線有哪些應(yīng)用？【歸納講解】在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行歸納講解：（3）紅外線的應(yīng)用①紅外線加熱（電烤箱、浴室暖燈、遠(yuǎn)紅外取暖器、紅外線理療等）。是利用了物體吸收紅外線后溫度升高的特性。②紅外線成像（紅外膠片拍攝的“熱譜圖”）一個(gè)物體，當(dāng)他的溫度升高時(shí)，盡管看起來外表還跟原來一樣，但他輻射的紅外線卻會增強(qiáng)。人體生病的時(shí)候，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機(jī)裝上對紅外線敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片對比，有助于診斷疾病。③紅外線夜視儀夜間人的體溫比野外外草木、巖石的溫度高，人體輻射的紅外線比他們強(qiáng)。人們根據(jù)這個(gè)道理制成了紅外線夜視儀。紅外線夜視儀紅外線夜視儀遠(yuǎn)紅外取暖器“熱譜圖”④紅外線遙控（電視機(jī)空調(diào)遙控器、汽車遙控鑰匙）如電視機(jī)遙控器的前端有一個(gè)發(fā)光二極管，按下不同的鍵時(shí)，可以發(fā)出不同的紅外線，來實(shí)現(xiàn)電視機(jī)的遙控?！静シ乓曨l】——《紅外線》【例題3】如圖，老師用測溫槍給學(xué)生檢測體溫，測溫槍的學(xué)名是“紅外線測溫儀”或者“紅外線輻射測溫儀”。它的原理是：被動吸收目標(biāo)的紅外輻射能量，從而獲得物體溫度數(shù)值。下列關(guān)于紅外線測溫儀的說法正確的是（）A．紅外線用肉眼可觀察到 B．紅外線是聲波的一種 C．紅外線測溫儀是通過測溫槍發(fā)出紅外線來測體溫的 D．紅外線測溫儀能測體溫，說明人體能對外輻射紅外線【答案】D【解析】A、紅外線是不可見光，人肉眼是觀察不到紅外線的，故A錯(cuò)誤；B、紅外線不是聲波的一種，故B錯(cuò)誤；CD、紅外線測溫儀是通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，準(zhǔn)確地測定物體表面溫度的儀器，故C錯(cuò)誤，D正確。3.紫外線【講解】德國化學(xué)家里特1801年在光譜的紫光區(qū)域外側(cè)放置了一張照相底片，結(jié)果底片感光了，于是發(fā)現(xiàn)了紫外線。（1）紫外線在光譜的紫端以外，還有一種看不見的光，叫紫外線。（2）紫外線的特點(diǎn)①紫外線的化學(xué)作用強(qiáng)，很容易使相片底片感光；②紫外線的生理作用強(qiáng)，能殺死微生物；③熒光效應(yīng)——紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光?！咎釂枴肯胍幌?，在生活、生產(chǎn)中，紫外線有哪些應(yīng)用？【歸納講解】在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行歸納講解：（3）紫外線的應(yīng)用①紫外線能促使人體合成維生素D，這種維生素有助于人體對鈣的吸收，所以適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射對于骨骼的生長和身體健康的許多方面都有好處。②醫(yī)用消毒。紫外線能殺死微生物，所以醫(yī)院的手術(shù)室、病房里，常用紫外線來滅菌?！咎釂枴肯胍幌?，在生活、生產(chǎn)中，怎樣防護(hù)紫外線？（4）紫外線的防護(hù)【歸納】過量的紫外線照射對人體有害，可使皮膚灼傷，甚至致癌。防護(hù)紫外線的方法：太陽光是天然紫外線的最重要來源。人們外出時(shí)戴上墨鏡、遮陽傘或者寬檐帽，避免在陽光直射的地方久待，陽光直射紫外線強(qiáng)的時(shí)間段減少外出，眼睛不要對著太陽看?！静シ乓曨l】——《紫外線》【例題4】下列設(shè)備中，利用紫外線工作的是（D）【解析】A．紅外線熱作用強(qiáng)，一切物質(zhì)不停地輻射紅外線，所以可制成紅外線感應(yīng)水龍頭，故A不合題意；B．非接觸溫度計(jì)是利用了物體輻射紅外線的原理，故B不合題意；C．紅外線方向性好，可以用作電視遙控器，故C不合題意；D．紫外線有熒光效應(yīng)，使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，可以做成驗(yàn)鈔機(jī)，故D符合題意。知道什么是可見光譜。知道什么是紅外線，了解其特性。閱讀課本P86頁，討論紅外線有哪些應(yīng)用。知道什么是紫外線。知道紫外線的一些特性。閱讀課本P86頁，討論紫外線有哪些應(yīng)用。觀看視頻，進(jìn)一步理解紫外線及其應(yīng)用。做題并解析。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．“新冠肺炎”疫情期間，我們經(jīng)常使用一種叫“測溫槍”的測溫儀器，只要把“槍口”對準(zhǔn)人的額頭或手腕，“槍尾”的顯示屏就能用數(shù)字直接報(bào)告人體的溫度，測溫槍測溫利用的是（）A.紅外線 B.紫外線 C.紅光 D.紫光【答案】A?！驹斀狻恳磺形矬w都在不停地發(fā)射紅外線，紅外線的主要特征是熱作用強(qiáng)。所以測溫槍測溫利用的是紅外線。所以選A。2．下列事例中，屬于應(yīng)用紫外線的熒光效應(yīng)原理來工作的是（）A．夜視儀 B．遙控器C．驗(yàn)鈔機(jī) D．醫(yī)生用B超檢查身體【答案】C【詳解】A．夜視儀是利用紅外線的熱效應(yīng)來工作的，故A不符合題意；B．遙控器的前端有一個(gè)發(fā)光的二極管，可以發(fā)射紅外線，用它來傳遞信息，實(shí)現(xiàn)對電視等電器的控制，故B不符合題意；C．驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光來鑒別鈔票的真?zhèn)?，故C符合題意。D．醫(yī)生用B超檢查身體，利用了聲能傳遞信息，故D不符題意。故選C。3．光在真空的傳播速度為______m/s。讓一束太陽光通過棱鏡射到白屏上，如圖，在白屏上就形成一條彩色光帶，這種現(xiàn)象叫做光的______，這種現(xiàn)象表明太陽光是由_____混合而成的，最早由英國物理學(xué)家______發(fā)現(xiàn)的，其中紅、綠、____被稱作光的三原色?！敬鸢浮?×108，色散，多種色光，牛頓，藍(lán)?！驹斀狻抗庠谡婵罩械膫鞑ニ俣仁怯钪骈g最快的，為3×108m/s。太陽光過棱鏡后會分解成不同顏色的光，這是光的色散現(xiàn)象。這種現(xiàn)象說明太陽光不是單色光，是由多種色光混合而成的。光的色散現(xiàn)象最早由英國物理學(xué)家牛頓通過玻璃三棱鏡將太陽光分解成彩色光帶而發(fā)現(xiàn)的。紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合后，可以產(chǎn)生各種顏色的光，因此把紅、綠、藍(lán)叫做色光三原色。4．如圖所示，一束太陽光通過三棱鏡后，在白色光屏上的②區(qū)域形成七色白光帶，這是光的_______現(xiàn)象。電視機(jī)遙控器是利用_____（選填“①”、“②”或“③”）區(qū)域內(nèi)的光實(shí)現(xiàn)遙控的；將其中的紅光、_____光、藍(lán)光按相同的比例混合可以得到白光?！敬鸢浮可?，①，綠?！驹斀狻堪坠饨?jīng)三棱鏡后，光屏上會出現(xiàn)紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶，這個(gè)現(xiàn)象叫光的色散現(xiàn)象。紅光之外是紅外線，即①區(qū)是紅外線，紅外線能遙控電視機(jī)。紅、綠、藍(lán)這三種色光就是光的三原色，所以紅、綠、藍(lán)三種色光按相同的比例混合可以得到白光的。5．小明按如圖所示的方法探究“光的色散現(xiàn)象”。①小明在測量不同色光區(qū)域的溫度時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)：將溫度計(jì)放在紅光的外側(cè)時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)會________；說明紅光的外側(cè)有一種不可見光，這種光叫做______。②若在紫光的外側(cè)放置涂有熒光物質(zhì)的紙條，則可觀察到；說明在紫光的外側(cè)也存在著一種不可見光，這種光叫做。

【答案】①升高，紅外線；②紙條上的熒光物質(zhì)發(fā)光，紫外線。

【詳解】①紅外線具有熱效應(yīng)，它位于紅色光的外面，所以把溫度計(jì)應(yīng)放在紅色光的外側(cè)，溫度計(jì)的示數(shù)會升高；這種光叫做紅外線。②在紫光之外有看不見的紫外線，紫外線最顯著的效應(yīng)是熒光效應(yīng)，它可以使熒光物質(zhì)發(fā)光．

這種光叫做紫外線。6．小明為研究光的色散，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在墻角放置一個(gè)盛水的容器，其中有一塊與水平面成45°角放置的平面鏡M，如圖所示，一細(xì)束白光斜射向水面，經(jīng)水折射后射向平面鏡，被平面鏡反射再經(jīng)水面折射后照在墻上。則可在墻上看到（）A．上紫下紅的彩色光帶B．上紅下紫的彩色光帶C．外紅內(nèi)紫的環(huán)狀光帶D．一